電 力総研 水 力あれこれ
と はずがたりな掲示板(利 水スレ電 力スレ)
20.9.27運開

木曽川上流域の発電所(20.10.31逍遙)

水量豊富な木曽川。開発が進み,各区間の水消費量にアンバランスが発生。途中,2ルートに分かれている。
三浦ダム三浦発電所─滝越発電所─王滝川ダム─御岳発電所─常盤ダム─常盤発電所─木曽ダム─(木曽川取水ダム[福島]─[木曽川渡河]─)合流点寝覚発電所上松発電所─桃山発電所─須原発電所─大桑 発電所─読書ダム─
②…─王滝川ダム─牧尾ダム三尾発電所木曽ダム木曽発電所─読書ダム─

木曽ダム・木曽発電所の完成で再開発は完了したようなんだけど,大桑発電所を筆頭に水利用上の隘路が発生しているような気がしてるんだけど。


三浦(みうら・みうれ)ダム(三浦湖)[wiki]
関西電力(株)
流域面積/湛水面積:69.4 km/280 ha
総貯水容量    62,215,700 m
有効貯水容量    61,600,000 m
利用目的    発電
運用:毎年12月から発電を行いつつ水位を下げ始め、翌年3月半ばに水位を0メートルとし、そこから雪解けの出水を貯留していく
着手年/竣工年    1935年/1942年
間接流域:白谷川・枝川[河 川DS][水 力][地 理院]

三浦発電所[wiki][場 所(1250m)][水 力]
関西電力(株)
ダム式・調整池式
出力:7,700kW (1953年出力引き上げ)
最大使用水量:17.50m3/s
取水:三浦ダム


滝越発電所[wiki][場 所(1056.8m)][水 力]
関西電力(株)
最大出力:28,900kW (2002リプレース。出力増強+1,500kW) 常時出力:0kW
最大使用水量:
運開:1951.11
取水:三浦発電所(1245.83m)
導水路:総延長4,677.0m


王滝川ダム[wiki]
関西電力(株)
湛水面積0.1平方キロメートル・総貯水量は58万9,200立方メートル
満水位標高1,044.0メートルから1.6メートル以内の有効貯水量は20万9,400立方メートルに及ぶ(数字は2008年3月末時点)。
送水:王滝川発電所

牧尾ダム[wiki][水力]
(独法)水資源機構
流域面積    304.0 km
湛水面積    247.0 ha
総貯水容量    75,000,000 m
有効貯水容量    68,000,000 m
目的:潅漑・上水道・工業用水・発電(三尾発電所)
堤高    104.5 m
    流域面積:304  平方キロメートル
     直接流域: 73  平方キロメートル
     間接流域:231  平方キロメートル
    湛水面積: 2.47平方キロメートル

中京圏・愛知用水(兼山ダム地点で取水)の水甕
後から設置された為,御岳発電所と御岳発電所の取水源の王滝川ダムの間に存在。
1957年(昭和32年)、牧尾ダム建設工事は着工され、世界銀行による資金援助も受けながら4年の歳月を費やし1961年(昭和36年)に完成した。
屡々渇水に悩まされ,第2・第3の水源として阿木川ダム(阿木川)・味噌川ダム(木曽川)が建設された。

関西電力(株) 御岳発電所[wiki][水 力]
運開:1945.6,29
改修:2003.4…1号機ランナー交換,2004.5…2号機ランナー交換
最大認可主力:68,600kW  常時出力:16,560kW
最大使用水量34.34m3/s
有効落差229.00メートル(1・2号機)または229.21メートル(3号機)
流域面積:416.1平方キロメートル
取水:王滝川[王滝川ダム](1044.0m)・下 黒沢濁 川小 谷沢・(小俣川導水路)・千 沢鈴ヶ 沢溝 口川大 又川樽 沢三 郎沢・(西野川導水路)
  西野川導水路:末 川(1037.5m)・西 野川鹿 ノ瀬川湯 川白 崩川白 川  小俣川導水路:鯎 川小 俣川
放水:王 滝川(1,2 号機786.2m)(3 号機783.0m)

常盤ダム[場 所] [wiki]
堤高/ 堤頂長:24.00 m/111.89 m
流域面積    111.9 km
湛水面積    27.0 ha
総貯水容量    1,288,000 m
有効貯水容量    664,000 m
着手年/竣工年    1939年/1941年
取水:王滝川
送水:常盤発電所

三尾発電所[水力]
関西電力(株)
ダム水路式・混合揚水式
認可最大出力:37,000kW (2016.11の設備更新前35,500kW)
最大使用水量:30.90m3/s
有効落差:137.20m
運開:1963.5(発電のみ)・1964.5(揚水運用開始)
取水・上池:牧尾ダム
放水・下池:木曽ダム

[妄想]後述する小川の牧尾導水が出来れば発電量を増やすことが出来るだろう(元々混合揚水だから河川流用に対して過大な発電力を もってゐる筈だから規模そのものは増やさなくても大丈夫だらう。)

常盤発電所[wiki][水 力]
関西電力(株)
運開:1941年
ダム水路式・調整池式
認可最大出力:15,000kW      常時出力:4,860kW
最大使用水量:48.00m3/s
有効落差:35.55m
水車:2台 総出力15480kW
流域面積:553.7平方キロメートル
取水:王滝川[常盤ダム](783.00m)
放水:王滝川[木曽ダム](742.50m)

狭 小の水路橋を亘って木曽ダムの反対側に廻り,帰りはこの狭いの通りたくないねえと思ったら,帰りは大迂回を強いられた。
が,ダムサイトの一番奥,バックウォーターの一寸先辺りに常盤発電所がひっそりと佇んでいた。木が邪魔していて写真が。。
20.10

[wiki (常盤ダム)]に拠ると大同電力は、王滝川における水力開発を計画し、1925年 (T14)4月に王滝川にて3地点の水利権を獲得した。このうち「王滝川第一」という地点は、取水口を王滝川右岸の三岳村字大島に、発電所を同村字大畑に 設け有効落差57.6メートル・出力5,200キロワットの水路式発電所として開発される予定であった。
その後の計画変更の中で、上記「王滝川第一」地点は上下に分割され、下流側は木曽川本川の寝覚地点に組み入れられて寝覚発電所として開発された(1938 運開・運開時点で木曽川・小川の使用水量を併せて巨大化された)。残された 上流側は「常盤」地点となり、取水口を王滝川左岸の三岳村字下殿へ移して取水堰をダムに改めて調整池を設ける(常盤ダム地点)、発電所位置を同村字大半場に変更する、使用水量を寝覚発電所の王滝川取水量 (44.52m3/s)に一致させる(寝覚P/Sの後に建設されたのに寝覚が既に確保していた水量を追認しただけ[ダム建設したのに増やさなかった]とい うことか?→現在では常 盤PSの水量は48.0m3/s,寝覚PSの 水量は65.8m3/s(王滝川からは当初44.52m3/s,現在[木曽ダム竣工後?]48.41m3/sとなっており増強されてる様である。)、と いった設計変更が加えられた。変更により、有効落差は 36.87メートルへと減少したが、発電所出力は反対に13.4MWへと増加することとなった(現在では使用水量の増の為か15MW)。
建設は戦時中の電力再編に寄って日本発送電(株)に移管され,戦後は関西電力(株)に移管された。

~木曽川上流~

水力発電(水量)的には本流が王滝川方面なのでこっちは支流扱いする。

木曽川取水ダム
場 所(740.9m)][さ まよって][木 曽川名水探検隊
木曽福島付近にある。此処では木曽川取水ダム(福島)と書く。須原や上松にも木曽川を堰き止めて取水している取水堰堤があるので。。
皆さん結構レポしてる。。近づけたようだ。。利水標も発見できたかも知れない。。行けば良かった。

木曽川名水探検隊さんの記述によると
>木曽川電力という会社が設置した木曽川神戸発電所とその関連施設を、関西電力の前身の大同電力が買収し、下流に大きな発電所(寝覚発電所)を建設 するために神戸発電所を廃棄。その堰堤と取水口、水路トンネルを改造したものだとか。
なるほど~。寝覚P/Sの歴史の箇所で詳しく見る。

神戸という地名は王滝川の合流点付近にある。昔はその辺に発電所があったのであろう。
恰度,王滝方面への県道が分岐する元橋があった場所である。




木曽ダム[場 所][便 覧]
関西電力(株)
目的:発電
堤高:35.2m
流域面積/湛水面積     578.9km2 ( 全て直接流域 ) /42ha
総貯水容量/有効貯水容量(貯留量): 436.7万m3/184.4万m3
取水量:108.41m3/s( 木曽発電所60.00m3/s ・ 寝覚発電所48.41m3/s )
着手/竣工     1963/1968
取水:王滝川
送水:木 曽発電所・寝覚発電所・牧尾ダム(揚水・三尾発電所)

木曽ダム堰堤と取水口

wikiに は以下の様にあるが,二階建て構造には見えないし,最終的には直ぐ近くにある取水用調整池迄 は両発電所とも水路を共用してるようにみえるんだけど。。
>木曽発電所取水口は寝覚発電所取水口と共用でありダム右岸に位置する [3]。コンクリート容量を節約するためダム堤体に接続する2階建て構造となっており、木曽発電所水路は下部に繋がる(上部は寝覚発電所用)[杉山光郎・ 松岡元一・原田稔「木曾発電所工事とダム左岸砂れき層の処理について」『発電水力』第94号、発電水力協会、1968年5月、 50-75頁。]。

(木曽川電源開発は支流王滝川の)最上流部に三浦(みうれ)ダム という一大人造湖を誕生させるまでに至り,斯くして三浦ダムから最下流の今渡発電所まで、木曽川本川の開発は一通り終えたが、開発その時々における設計思 想の異なりは、のちに運用上の不合理を生じさせることとなった。これが顕著に表れていたのが、上松発電所・桃山発電所・須原発電所・大桑発電所の存在であ る。これらの発電所は発電に使用できる水量が比較的少なく、せっかく三浦ダムから発電力を増強させるべく補給水を放出しても、これら小規模発電所では使い 切れず…(木曽川への放水を余儀なくされて)しまう。この問題に対し、関西電力はこうした小規模発電所をバイパスする水路を新たに開削し、これを活用する 発電所の建設を検討し始めた。これと同時期に関西電力は愛知用水公団(現・水資源機構)の牧尾ダム建設事業に参画しており、これと連携して開発計画に着手 した。

開発案としては次の2案が考えられた。一つは牧尾ダムから下流の読書ダムまで一気にバイパスする案、もう一つは牧尾ダムの下流に木曽ダムを新たに建設し、 これに中継させて読書ダムへとバイパスする案である。前者は計画された水路敷設ルート上に地質不良箇所が発見されたことから、採用されたのは後者の方で あった。…1968年(昭和43年)に木曽発電所が運転を開始した。これにより、三浦ダムから今渡発電所まで一貫して大ダムを伴う調整池式水力発電所に よって接続されたことで、河川利用率は57パーセントから76パーセントへと飛躍的に向上したのであった。

と云う事で木曽ダムから水路は平行する2ルートに分かれることになる。下で数値や配置は確認するが,一つは①木曽ダム─寝覚65.8m3/s─上松 48.65m3/s─桃山37.57m3/s─須原36.17m3/s─大桑38.40m3/s─読書ダムのルートで,もう一つが②木曽ダム─木曽 60m3/s─大桑38,40m3/s─読書ダムである。①が緩行線,②が急行線と云った趣である。①の各発電所の出力が歴史的な経緯からバラバラであ り,且つ小さいのが②ルート建設のきっかけとなったと云う事である。

木曽ダムから木曽発電所ルートと寝覚ルートの最末端大桑発電所の処理能力への疑問から調査 行の必要性を感じ安房峠行きを息子に提案,息子は猿なぎ洞門行きを希望し,早起きして奈良から長野の日帰り調査行と相成った訳だが,利水標識がどこにもな く唯一の収穫が此処。しかも(勿論立入禁止の)敷地の奥深くに隠されるように掲げてあって望遠でやっと激写。
ただこの日最大の収穫でもあったかも。

木曽ダムの水は木曽発電所に60.00m3/s,寝覚発電所に48.41m3/s送られる。詰まり満々と水を湛えていた木曽ダムの取水量は 108.41m3/sであり,最大使用水量60m3/sの木曽発電所は木曽ダムから(原則?)取水しており,最大使用水量65.80m3/sの寝覚発電所 は木曽川取水ダム(木曽福島)[と小川]から17.39m3/sの水を取水している ということになる。(勿論両者併せた水量よりも最大使用水量が低いケースも十津川第一発電所の 導水支線のようにあるが,単純和に成ってゐる発電所が多い印象である。勿論木曽ダムや牧尾ダムや三浦ダムがすっからかんになって木曽川本流だけ奔流が流れ てる状態では木曽川から取水した分を寝覚発電所ではなくより効率的な木曽発電所で使う事はありうるのかもしれないけど,この利水標に使用先迄入ってると云 う事は木曽川取水堰(仮称)でその許可を取ってるかどうかってことか。現地ではこれで全部判ったぞと思ったけど未だ未だ調べると謎が増えてくる。以下 wikipediaを用いて調査。可成り判明した。矢張り上の写真は重要な鍵であった。

歴史 wiki (寝覚発電所)[一部とは改変]に寄ると
>(寝覚)発電所の建設地点は、大同電力が水利権を持っていた「駒ヶ根」地点を上下に分割したうちの上流側にあたる。下流側は桃山発電所として 1923年(大正12年)に開発されたが、上流の寝覚地点は電力需要の関係で長く開発されなかった。

>駒ヶ根地点から分割された時点での水利権許可では、最大使用水量は1,000立方尺毎秒(27.83立方メートル毎秒)に留まり[とは註:古い発 電所なんかで小数点が現れるのは尺貫法時代のものなんだなっw]、発電所出力は1万キロワット程度となる予定であった。大同電力ではその後の計画見直し で、
・王滝川:「王滝第一」地点の下流側1,600立方尺毎秒(44.52立方メートル毎秒)(常盤P/Sの項には「王滝第一」を分割した上流側が常盤P/Sとなったそうな)
・木曽川上流部:木曽川電力「神戸」地点500立方尺毎秒(13.91立方メートル毎秒)
・支流小川:木曽川電力「小川」地点100立方尺毎秒(2.78立方メートル毎秒)
の3地点を寝覚地点に組み入れて、落差を増加させるという計画を立て,合計2,200立方尺毎秒(61.22立方メートル毎秒)を取水するという許可を得 た。

>こうした計画変更を経て大同電力は1936年(昭和11年)9月に寝覚発電所建設に着手する。工事に伴い木曽川電力の既設神戸・小川両発電所を買 収の上廃棄し、前述の通り神戸発電所については取水堰・導水路などの一部設備を改修し活用している。
1939年(昭和14年)4月1日、電力国家管理の担い手として国策電力会社日本発送電が設立され、大同電力は強制買収を前年12月に政府より通知され る。買収対象には寝覚発電所など14か所の水力発電所が含まれており、これらは日本発送電設立の同日に同社へと継承された。なお継承直前の1939年3 月、使用水量を引き上げ
木曽川:取水625立方尺毎秒(17.39立 方メートル毎秒[+125立尺/秒])[とは註:上で出てくる数字と等しい!]
小川:取水140立方尺毎秒(3.90立方メートル毎秒)
とし,合計2,365立方尺毎秒(65.80立 方メートル毎秒[+765立尺/秒])とする許可を得て、同時に発電所出力を当初の3万2,600から3万5,000キロワットに増強している[合計使用 水量65.80m3/s及び出力35.00MWは現在の取水量に等しい!]。

要するに,王滝川44.52m3/s+木曽川17.39m3/s+小川3.90m3/s=65.81(単純計算)≒65.80m3/s(許可量)の許可を 運開時点で取ってたけど木 曽ダム運開時点で小さな小川の水流が確保できない場合はダムがあって余裕がある王滝から小川分も取れるようにした44.52+3.90=44.82 (単純計算)≒44.81m3/s(許可量)のであろう。発電所の能力を上げた訳では無いから水量は据え置いてこんな感じになったかと推定出来そう。誤差 が0.01出るけど尺貫法とメートル法の四捨五入の差なんか?

牧尾ダムの貯水量低下はたまにあってその時に木曽川上流にゲリラ豪雨とかの事態があったとき用に必要な許可かな?なんか割りと可能性小さい気もするけど無 い事もないかも。そもそも,木曽川取水堰から木曽ダムに導水出来る様にしといた方が良いんじゃね?そうすれば木曽ダムの利水許可量を木曽発電所に 60.00m3/s,寝覚発電所に65.80m3/s-小川取水分と許可取っとけば良いになるんだし☆

まあもう十分水を湛えてたけどほんの数百mの導水路で一寸だけ水量増やせるので提案。
中沢川:9.76km2。1.0m3/s程度増やせるかも。出力はまあ良いから発電量(kWh)の増強をしたい。

更に延ばすと此処から木曽福島の木曽川取水ダムと木曽ダム結べそうなんだけど。。

(木曽川・王滝川合流点)
この辺で木曽川取水ダムからの水が木曽川を渡ってやってくる。

国 土地理院の地図では水路と平行して小橋がある様に描かれているが,実態は一体の橋だった。出入口には2.5m巾制限の標識があり,離合不可,幅員 狭小!
隣りに見えるのが木曽ダムの勇姿。橋の向こう側のコンクリートの塔はサージタンクとやらで,水量を安定させる設備のようだ。

川の手前にも同じ奴があった。川の前後でサイフォンにでも成っているのかも知れぬ。


寝覚発電所取水口[場 所(738.5m)
まあ小さな水路だけどこれと木曽ダムの取水口を併せて,木曽ダム108.41m3/sと木 曽福島にある木曽川取水ダム(17.39m3/s)からの水が合流して木曽発電所と寝覚発電所に振り分けられる重要なジャンクションの機能を果たしているようであ る。そしてどうも木曽川(木曽川取水ダム)から木曽ダムへは水は送れない構造の様である。

この下には木曽発電所で直送する水路が存在している,というのか??(木曽川へは木曽川取水ダム[福島]からの合流は不要だからこんな施設が要らないと云 うことか。)
寝覚ルートより木曽ルートの方が高効率なんだから木曽川取水ダム(福島)

~小川(上松)~
現在寝覚で取水している流域面積:77lm2もあるのに3.90m3/sしかない。しかもこの量を王 滝川(木曽ダム)から補填するかのような使用水量増を行っている。


875m地点での小川の流域面積。6.0m3/s程度は行けそう。
此処から寝覚発電所や木曽ダムに向けて発電しても良いけど渇水に 悩むことも ある牧尾ダムに送って,三尾発電所木曽発電所の増強に使った 方が良さそう。
出力容量は増えないけど発電量全体は増やせそうである。

この後,現在の寝覚発電所小川取水口の取水量は高々1.6m3/s程度に激減すると思うけどまあ今も大して機能してないっぽいので其処はそれで由とする。
小川取水分の水量3.90m3/sは既に木曽ダム経由で取れるように措置されているので話しは楽である。もしかして本当にそんな計画あったりして!?



寝覚発電所[水 力][wiki]
関西電力(株)
場所:長 野県木曽郡上松町小川
運開:1938.9(大同電力)
ダム水路式・流込式(→木曽ダムから取水しててしかも常時出力0kWなのに流込なんか。。)
認可最大出力:35,000kW  常時出力:0kW
最大使用水量:65.80m3/s
有効落差:64.29m
水車:2台 総出力42,000kW
発電機:容量20,000kVA2台。周波数は50・60Hzの双方に対応→東電へ供給も可能!?
流域面積:985.0平方キロメートル
取水:
 ・木 曽川(740.9m・17.39m3/s):総延長2280.6m
 ・王滝川[木曽ダム](739.5m・48.41m3/s) :導水路総延長4535.8m
 ・小 川(739.5m・3.90m3/s):導水路総延長1811.3m
放水:上松発電所、木曽川(670.62m)

取水量の検討は此処参照。ほぼ解明出来たと思っている。

施設に関しては水車の出力が44MWあって発電機の容量が40MWもある。
今,65.80m3/sで35MWなので水量を78.96m3/sに迄増強して発電機もあと4MW増強すると最大出力42MWの発電所が出来上がりそうである。。
とは言え,寝覚の使用水量は多過ぎて下流で捨てざる得ないので安易に増強出来ない。。

寝覚の床
景勝地である。まあ発電趣味拗らせた後に見ると水量少ないな,としか思えない。上流の寝覚P/Sの最大使用水量64.29mとそこから直送される下流の上 松P/Sの48.65m3/sの差は戦後の窮乏の中ながらの河川維持流量的な配慮なのかもしれない。木曽ダム・木曽発電所の運開で寝覚P/Sが 64.29m使うことは減ったのでは無いかと思ってるんだけど。

国道19号からも見えそうだったが,中央西線の特急しなのから眺めも良さそうである。

上松発電所[水 力]
場所:長 野県木曽郡上松町荻原
運開:1947.2(日本発送電(株))
水路式・流込式
認可最大出力:8,000kw  常時出力:0kW
最大使用水量:48.65m3/s
有効落差:21.10m
水車:出力9325kW1台
流域面積:985.0km2
取水:寝覚発電所(670.70m)
放水:桃山発電所、木曽川(647.57m)

>水車・発電機は大峰発電所(京都府)にあった2組のうち片方を転用したもので、水車はフォイト製、発電機はシーメンス製である。[wiki (寝覚)]
転用出来るんやな♪色々設備を無視して増強とか妄言垂れ流してゐる俺だけど中古で流用出来るならやり易いぞw

また
>寝覚発電所と下流桃山発電所の間の木曽川には、景勝地「寝覚の床」がある。桃山発電所の建設時、計画では寝覚の床の上流側で取水する予定であった が、景勝地保存のため付近での水の利用を取り止め、その取水口を下流側に設置していた。
>寝覚・桃山間が大同電力時代には開発されなかったため、ここには約23メートルの未利用落差が残った。太平洋戦争開戦後、電力拡充のためこの区間 にも開発の手が及び、1943年(昭和18年)8月、逓信大臣より日本発送電に対し上松発電所建設命令が発せられた。着工は同年10月で、1944年(昭 和19年)12月末までの竣工を目指し工事が進められたが、戦時下にあって資材・労力の不足が続いた。労力については近隣町村からの勤労報国隊や学徒勤労 隊の動員によってかろうじて補給したが、資材不足で工事は進まず、1945年(昭和20年)3月にはついにセメントの入荷が皆無となってしまった。
>終戦により工事は一旦停止されるが、戦後の電力不足によって翌1946年(昭和21年)3月商工大臣より工事続行命令が発せられ、冬の渇水に間に 合わせるため12月末までの竣工を目標に工事が再開された。竣工を急ぐため導水路トンネル工事では大部分でコンクリート巻き立てを省略したが、12月に洪 水で水路が一部崩壊する事故が発生、復旧のため運転開始は1947年(昭和22年)2月13日となった。その後4月より9月末まで河川敷内の開渠区間を暗 渠に改修する工事を実施し、1949年(昭和24年)2月からはトンネル無巻部分の巻き立て工事を施工、8月10日に竣工させた。後者の工事に伴い、発電 所出力は運転開始時の6,500キロワットから8,000キロワットに増強されている。[wiki (寝覚)]

戦中戦後の混乱ぶりが手に取るように判るが,上のように上松は戦時中に着工され日本発送電時代乍ら戦後の1947年に運開している。6.5MWから 8.0MWへの増強はトンネルの混凝土(コンクリート)巻立て完成によるそうなので恐らく水で削られての崩落を恐れることなく目一杯水を流せるようになっ たと云うのであろう。

結局,現在では寝覚発電所の使用水量は64.29m3/sとなっており,15.61m3/sも少ない。この分は寝覚ノ床を含む木曽川に流すしかない筈であ る(特に上松に貯留量をもった調整池はなさそう)。
上で見た様に1968年運開の木曽ダムから木曽発電所へ直送さ れる水量もあるので今では寝覚発電所がフル活用されてない可能性も高いが,水を余らせているなら勿体ないのでこの15.61m3/sを下流で使うと発電量 が増やせるだろうけど寝覚ノ床を考えると此処はそのままで已む無しなのだらう。

上松と桃山発電所の間でも同様の問題が発生しているがそちらは寝覚ノ床みたいな景勝地はないので増強出来るのでは無いか?

(仮称)木曽川取水ダム(上松)
此処は寄らなかった。。
上松の使用水量>桃山の使用水量であるから此処で取水はしてない筈だが,地 図上では堰がある。
どの様な許認可に成ってゐるか水利標を見てないから不明であるが,例えば上松P/Sが改修や検査で停止中は木曽川から取水するのであろう。

[A]上松発電所放流口地点で取水可能量を検討する為に専任?で取水可能な面積を計測してみる:71.5km2[A]。
東側は比較的降雨量が少ない(1,500~2,000mm)ので5.7m3/s程 度期待しておくか?


桃山発電所[水 力][wiki(桃山発電所)]
関西電力(株)
運開:1923.11 (大同電力(株))
改修:1994[+1MW出力増強]
水路式・流込式
認可最大出力:25,600kW     常時出力:0kW
最大使用水量:37.57m3/s
有効落差:79.55m
水車:2台 総出力26600kW
    流域面積:1059.6平方キロメートル
    取水:木曽川、上松発電所(647.42m)
    放水:須原発電所(561.98m)

本発電所の運開は大同電力時代の1923年で使用水量は最大37.57m3/sで,古い分,上流にあって取水元の戦時中に着工し,戦後の混乱期,日本発送 電時代の1947年運開で景勝地ながら発電増強が優先された上松発電所(48.65m3/s)よりも使 用水量が11.08m3/sも 少ない。更にその上流の上松より先に,桃山よりも後に出来た寝覚発電所(65.80m3/s) よりも28.23m3/sも少ない。
从(したが)って,上松発電所や寝覚発電所で発電に使用した水の一部はそのまま木曽川に放流している様である。この分を桃山発電所で使用できる様にすれば 増強出来る筈である。

またこの発電所で使用された水はそのまま須原で使用されるが,これはwiki (桃山発電所)に拠ると
>1932年(昭和7年)7月に洪水被害のため下流須原発電所の取水堰が崩壊した際、取水堰を廃止して須原発電所取水口を桃山発電所放水口に直結す るという形で復旧工事が実施された
からだそうな。既に両発電所は一体である。

更に同じくwikiには
>また1934年(昭和9年)4月には、設備に余力があるため使用水量を1,350立方尺毎秒(37.57立方メートル毎秒)へと増量とする許可を 得た[7]。翌年5月、発電所出力が2万4,600キロワットへと引き上げられている。
という表現が有り,使用水量は木曽川の桃山地点での可能な最大使用水量で決められたと云うよりも,設備に応じてと云う事のようだ。


須原発電所[水 力
関西電力(株)
所在地:長 野県木曽郡大桑村殿
運開:1922.5(木曽電気製鉄・後に大同電力)
水路式・流込式
認可最大出力:10,800kW   常時出力:0kW
最大使用水量:36.17m3/s
有効落差:34.90m
水車:2台 総出力11120kW
流域面積:1059.6平方キロメートル
取水:桃山発電所(561.93m)
放水:大桑発電所、木曽川(524.50m)

発電所建屋と水圧鉄管。有効落差は35m弱なので裏山低いところから一寸落としただけって感じである。

勿論,上松から桃山を廃止して直送したい場合は裏山のもっと高い所(650m弱)迄鉄管を延ばせば良いので不可能では無いが,,

須原発電所の放水口
1+2の3箇所ある様に見えるが,発電機は2台なので1+1なのであろう。
建物向かって左側


同じく右側


(仮称)木曽川取水ダム(須原)
取水堰と須原発電所の変電所設備と発電所建屋


[B]須原発電所は桃山発電所の放流水で発電しているのであるが,桃山発電所で放水時に木曽川で取水している気配は殆 ど無い。寧ろ最大使用水量は1m3/s程少ないので余水を木曽川に流している筈である。
と云う事で此処での専用取水可能面積は以下の通りとなる:47.5km2[B,C]。3.8m3/s程度期待出来るかな。。    


(伊奈川合流)

木曽発電所である。此処迄 上流から流れる順に見て来たが,ここは木曽ダムから直送されて,更に此処で発電した後に読書ダムに直送されるのであるけど,水力さんや地理院に騙されて此 処で放水すると勘違いしていたw

関西電力(株) 木曽発電所[場 所][wiki][水力]
長野県木曽郡大桑村
運開:1968.1.27
ダム水路式・調整池式
認可最大出力:116000kW  常時出力: 41100kW
最大使用水量:60.00立方メートル毎秒
最大有効落差:231 m  有効落差:225.90m
水車:出力126000kW1台
導水路:総延長14881.0m、主要導水路 圧力トンネル 口径4.80m、延長14610.2m(現地では以下の看板があったが微妙に違っていて,恐らく見学者用に簡便に書いており,水力. comさんの記述の方が正しいのであろう。)
水路橋:264m
流域面積:907.4平方キロメートル
取水:王滝川[木曽ダム]・木曽川→調整池739.50m
放水:木曽川[大桑発電所傍・読書ダム]482.80m[地 理院][グー グル

先ず近づくと冷却水を貯めとく水槽がでーんとあった。背景の築堤は須原発電所から大桑発電所への導水路である。

地上部はあっさりしたもので水圧鉄管もないし,変電施設が目立つ程度。エース級の発電所と思って居たのに随分小さい。。
↓(矢印)で示したなんか勾配の付いた屋根が特徴的である。

水も特に此処では放水していない。。

仕組みの図解がある。可成り色が醒めているけどこれが解明に決定的に役立った。是非塗り直して欲し い。。


また地上施設は非常にあっさりしたものだったが,全部は地下にあるようだ。と云う事は地 上部に見えてるのは全部大桑P/S関連の施設と云う事か!!
木曽発電所の冷却水を此処から取水してるようだけど。。

で,さっきの矢印(↓)はこの搬入路(長さ300m)でこれがその入口なのかっ!やる気のない傾いた写真で失敬。。orz
そんな大事な写真になるとは思わず適当に撮り流したものであった。。


放水先を大桑発電所と書いている[水力] さんにも地下の水路を書いてない[地 理院]にも完全に騙されてしまったが,木曽発電所の放水先は大桑発電所付近の読書ダム湖であり,ちゃんと水力.comさんが放水レベルが大桑 P/Sより木曽P/Sの方を1m高く書いてある様に一寸上流にあって[グー グル]で水飛沫を上げてる放水口が木曽ダムのそれであるようだ。

と云う事で木曽発電所で60m3/sを放水してるのにそれを受ける大桑の水量が38.4m3/sしかないやんけ,という欠点の最大部分が私の勘違いと云う 事で解消したw


小川(殿)取水口[場 所(524m)
利水標識が此処でも見当たらず取水量は不明である。。

[D]小川(殿)の水量であるが,流域面積は18km2程あるようである。但し新木曽発電所14km2程使う予定なので此処は4km2,0.32m3/s程度しか取水出来なくなる予定♪


大桑発電所[水 力]
関西電力(株)
場所:長野県木曽郡大桑村野尻
運開:1921.3(木曽電気製鉄・後に大同電力)
水路式・流込式
認可最大出力:12,600kW   常時出力:1,580kW
最大使用水量:38.40m3/s
有効落差:39.09m
水車:3台 総出力13050kW
    流域面積:1242.0平方キロメートル
    取水:須原発電所木曽川小川(殿小川)(524.34m)
    放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

上部水槽


発電機建屋と水圧鉄管(この角度からだと2本にしか見えないけど発電機に対応して3本ある)
また川の水量も先程の木曽発電所の白っぽい河原より碧緑で水が貯まっているのが判る。勿論,読書ダムの貯水範囲なのであろうけど,木曽発電所の放流水も一 役買っているに違いない。

行ったのは電力需要はそれなりに緩いと思われる10月末の晴れた土曜日であったが恐らく満水と思われる豊潤な水量で上部水槽も水路も満たされていた。フル 稼働している様子である。


王滝川側木曽ダムからの取水が48.41m3/s,木曽川源流方面が木曽川取水ダムで17.39m3/s,支流の小川から3.90m3/s,伊奈川からの 11m3/sを加えると最大で80.7m3/sである([妄想]橋場発電所7.0m3/sを含めると87,7m3/sとなる)。現地でも利水許可標識が見 当たらなかったので不明であるが流れ込む須原の木曽川取水分[C]と小川(殿)取水分[D]を加えた量が87.7+ α m3/sが通過するのに38.40m3/sしかない。ピーク電源用の木曽ダムからの48.41m3/sを無視すると39.29+ α m3/sとなって割りといい感じだが。。

上松発電所付近で取水して一気に読書ダム湖迄落とす発電所を建設するとする(増強策)時,桃山・須原を廃止して大量の水を使用すると想定する(A案)と大桑に流れ込む水量は減少 し,3台ある発電機の1つを休止しても良いぐらいの規模になりそう。

この分を横から補填する事を考える。2.5km程度の引水で長通川と阿寺川から導水出来る。面積は50km2もある。4.0m3/s程度は期待出来るかも。
但し,上流780m付近から取水して柿其川と一緒にして読書ダム付近で発電する構想(妄想)もある。とすると2.55m3/s程取られて残りは1.45m3/s程度である。
まあ資本効率悪いだろうな。。没で。


一方で,最小限度の投資となると桃山から須原まで迂回する中規模発電所の建設となろう。
その時は大桑の容量が不足する。上の水路巾を倍増させて90m3/s程度の水量で発電となるであろう。

~阿寺(あてら)川~
木曽川との合流点の様子。清流っぽい。

どうやら夏休み期間は車輌進入規制を行ってるようだ。[大 桑村
6.3km奥にキャンプ場があるらしい。クルマで来て帰るだけでは被害を蒙るだけだが,クルマを停めさせシャトルバスで移動させれば環境にもいいし地元に もお金が落ちて良いこんである。


余りに流域面積が豊富なので山奥から発電を考えたいとこだが,夏(7/18~8/30)は河川維持流量を多めに取るか寧ろ荒天時で客が居ない時以外は発電 をストップしても良いぐらいかも知れないが,観光客に清流を楽しんで貰える工夫が必須であるな。特に濁りが出ない様に最新の注意を払う必要があろう。。

(A案)

780m地点で取水。流域面積は27.6km2。2.76m3/s取水する。

放水は大桑P/Sの上部水槽付近。EL=524m。
導水距離;6.62km

[構想]阿寺発電所
出力:5,700kW[+5.7MW]
水量:2.76m3/s
落差:250m

なかなかである♪

阿寺・長通導水路[新設構想]の効果が減じるのはまあ已む無し。

(B案)
取水点:770m
阿 寺川764m 28.1km2 2.2m3/s

樽ヶ 沢 4.4km2 0.35m3/s

柿 其(かきぞれ)川 18.6km2 1.5m3/s

放水点:読 書ダム(488m)

[新設妄想]阿寺川発電所
出力:9,200kW[+9.2MW]
落差:275m
水量:4.05m3/s

既に柿其川から読書発電所では取水しているのでこれによる出力増強は無し。

柿其川・樽ヶ沢・阿寺川で取水して大桑発電所上部水槽で発電もありかもしれないけどどんどんアクロバティカルになるのでやらないw



読書(よみかき)ダム
国土地理院の地図では導 水管がダムから2本出てゐる様に見える。
その内の山側の一本はそのまま山 口ダムに吐水して終わりに見える。。通常の吐水口?
総貯水容量:435.8万m3 有効貯水容量:267.7万m3

120m3/s程度で6時間分貯水可能。120m3/sで流入しても118.9m/sで発電してれば運用上問題無さそうな規模か。
こんな感じのダムが上松辺りにあれば問題ないんだけど。。

以下(中流域)はこちらで


<木曽川上流部発電力増強策検討>
と云う事で[増 強案]である。
問題点は
①寝覚P/Sの64.29mが以下の上松以下で利用しきれない感じになっている。(但し上松P/Sによる減水区間には寝覚ノ床がある。)
②王滝川側木曽ダムからの取水が108.41m3/s,木曽川源流方面が木曽川取水ダムで17.39m3/s,支流の小川から3.90m3/s,伊奈川からの11m3/sを加えると最大で140.7m3/sである([妄想]橋場発電所7.0m3/sを含めるともっと増える)。現状の隘路,須原での 96.17m3/s(須原+木曽の数値)は45m3/s近いロスがあると云う事になる。(勿論ピーク時のみ使用されるルートではある。常時利用ルートよりは低効率なのは或る程度やむを得ない性質である。)

対策は三つほど考えられて

A案
①(寝覚ノ床を避け寝覚P/Sでは無く)上松P/S(647.57m)で取水して大桑発電所P/S[読書ダム](481.51m)で放水する使用水量新木曽発電所を建設(有効落差:)
②伊那川発電所・木曽川流域からの放流水を利用しきれるように大桑P/Sへの取水を増強

B案
①(寝覚ノ床を避け寝覚P/Sでは無く)上松P/Sで取水して桃山・須原両P/Sをバイパスし須原P/S地点で放水する新木曽発電所を建設
②伊那川発電所・須原・新木曽各発電所からの放流水を利用しきれるように大桑P/Sの出力を増強

C案
①上松放水口に調整池を建設。水は分散して下流に流す。

参考:有効貯水容量
木曽ダム:184.4万m3
読書ダム:267.7万m3
山口ダム:126.4万m3
である。ウホッ,読書ダムなかなか☆

亦(また),念の為,現状を検討する為に1m3/sの水を流した時の発電力を比較してみると,まさかの寝覚ルートの勝ちぃ!?
個別に原因を分析してみると,桃山と須原の効率が高すぎる・・。
どうみても木曽P/Sの方が効率高そうだし,実際
>木曽調整池の新設に伴い、木曽調整池に設けられた上下2 段の取水口の上段からは寝覚発電所へ、下段からは木曽発電所へと改造された。この結果通常は効率の良い木曽発電所を優先し、流量が豊富なときやピーク時に は2つの発電所が同時に運転できるようになった。
https://www.nef.or.jp/ieahydro/contents/pdf/4th_a11/jp/05.pdf
との表現もある。

調べてみると須原と桃山の効率が異様に良い。何かデータにエラーがあるのか効率が良いってのが間違えで最高水量が少ないから36.17m3/s以上使うと ロスとなって勿体ないってことか?
一応スペックのソースは複数に当たっている。

また木曽ダム→寝覚の48.41m3/sはピーク用の水源である。これを除くと普段の水量は寝覚P/Sで21.3m3/s程度となって寝覚・上松・桃山・須原では十分現行能力で間に合う事になる。大桑は増強すべきである。

発電
所名
運開
水車
有効
落差
現状 その他
発電力 水量 通過水量(ピーク)
逸失水量
通過水量(常時) MW/(m3/s)or面積
(木曽川取水堰[福島])

17.39m3/s
129.7m3/s※


17.39

(木曽ダム)

108.41m3/s
(60m3/s)

60m3/s→木曽

(小川)

3.90m3/s

3.90

木曽
1968

225.9
~231m
116,000kW
60m3/s
125.8m3/s
(77.39m3/s)
3.9m3/s

60
1.93MW/(m3/s)
85%
寝覚
1938

64.29m 35,000kW 65.80m3/s 21.29
0.53MW 83%
上松 1947

21.10m 8,000kW 48.65m3/s 17.15+[A]m3/s 21.29+X
0.16MW 79%
(滑川)(木曽川取水堰[上松])
[A] 65.80+[A]m3/s


24.59m3/s [A]=7.2m3/s程度
桃山 1923

79.55m 25,600kW  37.57m3/s 28.23+[A]m3/s 24.59
0.68  87%
(萩原沢)
[B]
73.0+[B]m3/s★2
24.59+[B]m3/s★2
須原P/Sに木曽川取水施設無いので取水可能になるのは須原の放水地点
須原 1922

34.90m 10,800kW 36.17m3/s
40.64+[A,B]m3/s
0.30 87%
(伊奈川P/S)
11m3/s
84.0+[B]m3/s


([改良案]橋場)(伊奈川)

7m3/s
91.0+[B]m3/s



(木曽川取水堰[須原])

[C]
90.3+[B,C]m3/s

47.29m3/s [B,C]=4.7km2程度
(小川[殿]取水)

[D]
95.0+[D]m3/s★2

49.09m3/s [D]=18km2・1.8m3/s程度・[E]設置の場合は3.1km2程度
大桑 1921

39.09m 12,600kW 38.40m3/s
56.6+[D]m3/s
0.33 85%
小計
174.64m
57,000kW



寝覚経由計:2.00
増強案






(小川[殿]取水)

[E]



[E]=14.9km2
新木曽

166m

65.80+[A]+[E]m3/s 0m3/s

※存続:桃山・須原→34.00m3/s・49.8MW
※廃止:桃山・須原→72.00m3/s・97.9MW

もし寝覚の方が効率的だけど水量は不足する場合はこんな↓運用とか?
総水量 寝覚ルート 木曽ルート
0~36.17m3/s 0~36.17m3/s 0m3/s
36.17~96.17m3/s 36.17m3/s 0~60m3/s
96.17~125.8m3/s 36.17~65.8m3/s 60m3/s
どうもすっきりせんのぉ。。

桃山・須原は一体的な発電所であるけど古くてそんなに効率的なのも解せない。
水量に対して発電しきれない程度の出力を認可されてて許可されてる最大水量ではそんな発電出来ないとか??
そんな邪推までしてしまうが,謎は謎である。。

<A案>

と云う事で桃山発電所の取水:木曽川・上松発電所放水口(647.42m)で取水し,大桑発電所の放水:木曽川[読書ダム](481.51m)で放水する新木曽発電所でも 建設して有効落差を目一杯取りつつ,水量も目一杯取ることにする。
途中,小川(殿)の結構深い谷をやり過ごす必要がある(恐らく木曽発電所はそれを避ける為にその手前の地下深くで発電)がそこでも取水するとする。

寝覚発電所放流分:65.8m3/s
木曽川取水ダム(上松)取水分:5.7m3/s 71.5km2
③[B]萩原沢:0.6m3/s 8.6km2
④[D]小川(殿):1.25m3/s  14.87km2 ※
合計:73.35m3/s

ここから妙に効率の良い(この効率に関しては,勿論自分の考え方含め,何かのミスだと疑ってるけど・・)桃山と須原を温存して36.17m3/s流すとすると残りは37.18m3/sこれを使って発電すれば良い。

また桃山ってのは福沢諭吉の婿養子で電力王の名もある電源開発に執念を燃やした福沢桃介に因むようで途中で桃介記念館みたいな看板も見かけたが,逆に云う と地に根ざした発電所名ではないのでなんか違和感である。賎母・柿其・阿寺(しずも・かきぞれ・あてら)と沿川には超激に格好いい地名が沢山あるのだ。桃 介の名前だから仕方が無いけど桃みたいな甘ったるい名前は似合わないなあ。。

近所から取水③萩原沢…規模小さいけど近いので。。

[E]途中で取水④小川(大桑) 

気になるのはwiki (木曽ダム)の"水路敷設ルート上に地質不良箇所が複数発見され"であるが,現行の木曽発電所導水路に平行して建設すればほぼ問題あるまい。
>当初計画における木曽発電所は、牧尾貯水池から取水(一部木曽川支流小川からも取水)し、19.5キロメートルにわたって水路トンネルで導水して 大桑発電所付近にて発電する、出力最大11万キロワットの発電所であった。
>その木曽発電所の計画は、着工段階に入って再度変更された[11]。牧尾ダムに付帯する発電所(王滝川発電所、完成後三尾発電所と改称)の計画を 再び起こし、流込み式発電所の再開発を狙った木曽発電所については牧尾ダムの下流、木曽川合流点付近に新設する調整池に取水地点を改める、というものであ る[11]。発電所を2か所に分割したのは、水路敷設ルート上に地質不良箇所が複数発見され難工事が予想されたため[9]。
>[9]『三尾発電所工事誌』1-2頁
>[11] 『愛知用水史』554-576頁

[妄想新案・新設]新木曽発電所
出力:49,800kW[+49.8MW]
水量:37.18m3/s
有効落差:161m
取水:木曽川、上松発電所(647.42m)[71.5km2]・萩原沢[8.6km2]・小川[14.8km2]
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

この場合は大桑には95.0-37.18=57.18m3/sの水が流れ込む事になる。現状で38.40m3/sの処理能力があるので追加で18.78m3/sの増強が必要となる。

[妄想新案・増強]大桑発電所
出力:18,600kW[+6.0MW]
水量:57.18m3/s[+18.78m3/s]
有効落差:39.09m
取水:木曽川[須原]・伊奈川発電所・伊奈川・橋場発電所
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

A' 案

桃山・須原の廃止,大桑の規模縮小をすることに拠る固定費用の削減で効率化を図る。

[妄想新案・桃山須原廃止パタン]新木曽発電所
出力:97,900kW[+61.5MW]
水量:73.0/s
有効落差:161m
取水:木曽川、上松発電所(647.42m)[71.5km2]・萩原沢[8.6km2]・小川[14.8km2]
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

この計画だと大桑での通過水量は

[妄想新案・桃山須原廃止パタン]大桑発電所
出力:12,600kW[→通常7.54MW程度or発電機1個廃止することで8,400kW[▲4.2MW]]
水量:38.40m3/s[→通常23m3/s程度or発電機1個廃止することで25.6m3/s]
有効落差:39.09m
取水:木曽川[須原]・伊奈川発電所・伊奈川・橋場発電所
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

B案(B’案)

寝覚発電所放流分:65.8m3/s
木曽川取水ダム(上松)取水分:5.7m3/s 71.5km2
萩原沢:0.6m3/s 8.6km2
合計:72.10m3/s

ここから妙に効率の良い(効率的には自分の考え方含め何かのミスだと疑ってるけど・・)桃山と須原を温存して36.17m3/s流すとすると残りは35.93m3/sこれを使って発電すれば良い。切りよく36m3/sにする。

B案とB’案の違いはA案とA’案の違いと同じく桃山・須原を廃止するか否か,である。

[妄想新案・新設]新大桑発電所
出力:35,300kW[+35.3MW] (71,500kW[+35.1MW])
水量:36.0m3/s(73m3/s)
有効落差:118m
取水:木曽川、上松発電所[71.5km2]・萩原沢[8.6km2](647.42m)
放水:大桑発電所、木曽川[須原](524.34m)

この場合は大桑には95.0m3/sの水が流れ込む事になる。現状で38.40m3/sの処理能力があるので追加で18.78m3/sの増強が必要とな る。現状で3台の発電機で回しているので一台当たり12.8m3/s・4.2MWとなるがそれよりは大きめの水車を用意する必要がある。

[妄想新案・増強]大桑発電所
出力:18,600kW[+6.0MW]
水量:57.18m3/s[+18.78m3/s]
有効落差:39.09m
取水:木曽川[須原]・伊奈川発電所・伊奈川・橋場発電所
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

C案

結局木曽ダムのメインルートは60m3/sの木曽発電所ルートで寝覚ルート向け48.41m3/sはピーク対策である。
一方で,木曽川取水ダム[福島][上松][須原]等で取水出来る量,福島は認可値で17.39m3/s,上松と須原は推計値でそれぞれ7.2m3/s,22.7m3/sである。
こいつらは(変動はあるものの)常時流れてくる分であるので確実に利用したい。その意味で足りないのは大桑P/S取水時点での賦存流量49.09m3/sに対して大桑の水使用能力38.40m3/sである。凡そ10.69m3/sの水が使い切れていない。
既存の3台の発電機で回しているので一台当たり12.8m3/s・4.2MWとなるがそれよりは小さめの水車を用意する必要がある。が,何かと規模を合わせた方が有利となると推定して同じ規格の奴を1台増やすとする。可能なら(賎母発電所みたいに)1台放水場所を下流にして1mでも落差を余分に稼ぎたい。

[妄想新案・増強]大桑発電所
出力:16,800kW[+4.2MW]
水量:51.20m3/s[+12.8m3/s]
有効落差:39.09m
取水:木曽川[須原]・伊奈川発電所・伊奈川・橋場発電所
放水:木曽川[読書ダム](481.51m)

大桑での懸念が解消されたのを踏まえて,上流での貯留を考える。

木曽川取水ダム[上松]付近での貯留を考える。そもそも寝覚発電所が上松で上松発電所は小野である。またそれをいうなら大桑発電所,桃山発電所はそれぞれ野尻,倉本の方が良い。。

上松P/Sの放水レベルは647.57mであり,桃山P/Sの取水レベルは647.42mである。今,地図上では木曽川取水ダム[上松]を拡張する際にもこの程度の標高を見込む必要がある。
左岸の国道19号(現地風景[G])に平行して右岸には県道508号が快速路っぽく通されている(現地風景[G])が,これを沈めない程度に水を貯めたい。
また標高650mに至ると裏寝覚を水没させてしまう可能性がある。先日(20.10末)行った際は遊歩道が閉鎖されてて見れなかったけど。。

647m辺りを湛水標高とするとこんな感じ。16.0万m2なので平均使用水深1mで貯めれるとすると16万m3。
ピーク時には73m3/s程上流から流れて来る一方桃山で37.57m3/s使えるので差分が35.47m3/sで溜まる事になる。貯められるのは1時間15分って所である。一寸短いよなぁ。。


どれも一長一短だけど一応A案を成案に採用する。

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